里氏硬度计具有易携带、测量范围宽、操作方便等特点尤其对一些不易搬动或在精加工后要求复测硬度的零件特别有用。为了让操作者正确掌握里氏硬度计的使用方法 避免企业之间由于里氏硬度计所测数据产生的硬度纠纷 岛韩实业对里氏硬度计的正确使用谈几点看法 供大家一起探讨。
一、使用里氏硬度计检测工件硬度
硬度 应统一用里氏硬度值进行比对质量技术局已于1998年颁布标准GB/T17394《金属里 氏 硬 度 试 验 法 》（ 以 下 简 称GB/T17394） 但大部分企业仍惯在工艺图纸中采用传统的布氏、洛氏、维氏、肖氏硬度来标注工件硬度 而操作者也往往以里氏硬度计上显示的布、洛、维、肖硬度值来判断工件硬度合格与否。实际上 里氏硬度计上显示的布、洛、维、肖硬度值都是换算值。既然是换算值 就存在换算误差 其换算误差大小取决于装入机内的换算表的换算准确度。目前 装入国内厂家生产的里氏硬度计机内的换算表 有的采用国外（ 主要是瑞士） 的普通换算表 有的采用部分修正后的国外换算表 各自的换算准确度有一定差异。因此 企业之间采用不同厂家生产的里氏硬度计对同一试样进行检测时 即使测得的是同一个里氏硬度值 也可能显示不同的布、洛、维、肖硬度值。只有企业之间同时采用里氏硬度值进行比对 才能在量值上得到统一。
二、正确地选择与换算值相关的参数
目前 国内销售、生产的里氏硬度计都带有自动换算功能 显示的换算硬度值主要由两个参数决定: 冲击装置类型和被测材料。里氏硬度计冲击装置的型号有D、DC、D+15、G、E、C型六种 除D和DC型两种的冲击头质量和冲击能量相同外 其他的都不一样。对同一试样用不同的冲击装置进行检测 会得到不同的里氏硬度值。GB/T17394中已明确规定了不同类型冲击装置测定的里氏硬度值的标注方法及换算成其他硬度值的正确标注方法 应加以区分 避免相互混淆。此外 金属里氏硬度试验法与金属肖氏硬度试验法一样同属一种动态硬度试验法 它与被测材料的弹性模数有着密切关系。对不同弹性模数的材料 假如用静态试验硬度试验方法测得的是同一个硬度值 但是用里氏硬度试验法进行检测 得到的里氏硬度值却大不一样。如布氏硬度同为130HB的铸铝合金和铜锌合金两块试样 由于它们的弹性模数不一样 用D型冲击装置测得的里氏硬度值就不同分别为498HLD和460HLD。
目前 国内里氏硬度换算表包括的金属材料分为钢与铸钢、灰口铸铁、球墨铸铁、铸铝合金、铜锌合金、铜铝合金及铜锡合金、纯铜及低铜合金七大类。特别要指出的是 对于里氏—布氏换算值 如被测材料是黑色金属 得到的布氏硬度值应满足的条件是 布氏硬度计的载荷与钢球直径的关系应满足F=30D2; 如被测材料是有色金属得到的布氏硬度值应满足的条件是布氏硬度计的载荷与钢球直径的关系应满足F=10D2。对于特定材料 欲将里氏硬度值较准确地换算成 其 他 硬 度 值 必 须 按 照 GB/T17394中的要求 与所要得到换算值的硬度试验方法做对比试验后才能得到相应的换算关系。
三、试样处理
1.试样表面的处理
尽管里氏硬度试验法对试样表面的要求并不像其他硬度试验法那样高 但过于粗糙的试样表面会使测得的里氏硬度值偏低 示值的重复性也较差。同时 试样表面的氧化皮会使冲击头中的碳化钨球过快磨损 降低使用寿命。因此 在检测前应首先用砂轮打磨掉被测表面的氧化层 然后用砂纸进行打磨 使试验面露出金属光泽。
2.试样的质量 和厚 度应 满足GB/T17394中规定的要求
尽管里氏硬度计的冲击能量较小 但冲击头冲击试样表面瞬间产生的冲击力却很大 D型冲击装置达900N G型冲击装置达2500N。质量较小和厚度较薄的试样在大冲击力的作用下 会产生移动和变形 测得的里氏硬度值会偏低。GB/T17394中对这类试样的处理已作了要求。笔者现根据多年实践 对采用耦合处理的试样再作两点补充: 做耦合用的基台质量应大于5kg 耦合面应平整、光滑; 第二 耦合剂可采用企业就地可取的黄油或凡士林 两者中凡士林的耦合效果相对较好些。耦合剂使用量不宜过多 在试样和基台的耦合面上薄薄地涂上一层耦合剂 然后将两耦合面耦合并反复作圆周研磨动作 直至手中产生两金属面有接触的感觉 而且研磨动作也感觉有些吃力 这时就可对试样进行硬度试验。如果耦合处理得不好 会产生较低的里氏硬度值。
四、试验前用标准里氏硬度块对里氏硬度计进行校准
标准里氏硬度块是里氏硬度量传的标准。使用者除了对硬度计进行周期外 在每次试验前应该用标准里氏硬度块对里氏硬度计进行校准。
